Deneysel diabet oluşturulan sıçanlarda kalp ve iskelet kası NRF-2 yapımı ve oksidatif stres üzerine melatoninin etkisinin incelenmesi

Abstract

Diyabetes mellitüs (DM) kronik hiperglisemi ile giden epidemik bir hastalıktır. Kronikhiperglisemi serbest oksijen radikallerinin (ROS) yapımı ile birliktedir. Nuclear factorerythroid 2-related factor 2 (NRF2) redoks duyarlı transkripsiyon faktörüdür ve pekçok antioksidan enzimin gen yapımını kontrol eder. Melatoninin deneysel modellerdediyabetik nöropatide koruyucu olduğu gösterilmiştir. Amacımız deneysel diyabetoluşturulan sıçanlarda iskelet ve kalp kasında melatoninin NRF2 düzeyleri ile oksidatifstres düzeylerine etkisini incelemektir. Çalışmamızda 36 adet Wistar-albino sıçan dörtgruba ayrıldı. 1) Kontrol+serum fizyolojik (SF) grubu (n=8), 2) Kontrol+melatoningrubu (n=8), 3) Diyabet+SF grubu (n=10), 4) Diyabet+melatonin grubu (n=10).Diyabet oluşturmak için tek doz intraperitoneal (İP) streptozotosin (STZ) 60mg/kgdozunda uygulandı. Melatonin uygulaması (10 mg/kg, İP) 28 gün boyunca uygulandı.Bu sürenin sonunda sıçanların kalp ve iskelet dokuları alınarak lipidperoksidasyonunun göstergesi olarak malondialdehid (MDA), antioksidan göstergeolarak indirgenmiş glutatyon (GSH) düzeyleri spektrofotometrik olarak incelendi.Dokularda NRF2 ve tioredoksin (TRX) düzeyleri ELISA yöntemi ile ölçüldü.Diyabetik grubun iskelet ve kalp kası MDA düzeyleri kontrol gruplarına göre yüksekbulunurken, melatonin tedavisi sonrası bu değerin anlamlı düzeyde azaldığıgözlenmiştir (p<0.05). İskelet kası GSH seviyesi melatonin uygulanan diyabetik gruptasadece diyabet grubuna göre yüksek bulunmuştur. Diyabetik grupta iskelet kası NRF2düzeyleri kontrol gruplarına göre düşük bulunmuştur. Bu azalma melatonin tedavisi ilekontrol değerlerine yükselmiştir. Kalp kası NRF2 düzeylerinde diyabet grubundadüşüklük görülmesine rağmen bu farklılığın anlamlı olmadığı saptanmıştır. TRXseviyelerinde iskelet kasında gruplar arasında farklılık gözlenmemiştir. Kalp kası TRXseviyeleri diyabet grubunda düşük bulunurken melatonin uygulaması ile yükselmiştir(p<0.05). Çalışmamızın sonuçları melatonin tedavisinin diyabetle ortaya çıkanoksidatif stresi iskelet kasında NRF2 yolağı ile kalp kasında ise TRX yolağı ileazaltabileceğini göstermektedir.

Diabetes mellitus (DM) is an epidemic disease associated with chronichyperglycemia. Chronic hyperglycemia is associated with the production of freeoxygen radicals (ROS). Nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (NRF2) is a redoxsensitive transcription factor and controls gene production of many antioxidantenzymes. Melatonin has been shown to be protective in diabetic neuropathy inexperimental models. The aim of this study was to investigate the effect of melatoninon NRF2 levels and oxidative stres levels in skeletal muscle and heart muscle inexperimental diabetes-induced rats. 36 Wistar albino rats were divided into fourgroups. 1) Control+isotonic solution (SF) group (n=8), 2) control+melatonin group(n=8), 3) Diabetes+SF group (n=10), 4) Diabetes+melatonin group (n=10). A singledose of intraperitoneal streptozotocin (STZ) was administered at a dose of 60 mg/kg.Melatonin treatment (10 mg/kg, İP) was administered for 28 days. At the end of thisperiod, malondialdehyde (MDA) level as an indicator of lipid peroxidation andreduced glutathione levels (GSH) were determined by spectrophotometry. NRF2 andthioredoxin (TRX) levels were measured by ELISA. MDA levels of the diabeticgroup were higher than the control groups and this value was significantly decreasedafter melatonin treatment (p<0.05). Skeletal muscle GSH levels in the melatonintreated diabetic group was significantly higher than the diabetic group. In the diabeticgroup, skeletal muscle NRF2 levels were found lower than normoglycemic controlgroups. Melatonin treatment increased this value to control levels. Although NRF2levels of heart muscle in the diabetes group was found to be decreased, thedifferences was not statistically significant. No difference was observed between thegroups in skeletal muscle in TRX levels. In the diabetes group, heart muscle TRXlevels were lower than control groups and melatonin administration increased thislevel (p<0.05). The results of our study indicate that melatonin treatment can reducethe oxidative stres induced with diabetes by NRF2 pathway in skeletal muscle and byTRX pathway in cardiac muscle.